一种表面多孔结构高透减反射 AR 玻璃

一种表面多孔结构高透减反射AR玻璃

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上海卷柔新技术光电有限公司是一家专业研发生产光学仪器及其零配件的高科技企业，公司2005年成立在上海闵行零号湾创业园区，专业的光电镀膜公司，技术背景依托中国科学院，卷柔产品主要涉及光学仪器及其零配件的研发和加工；光学透镜、反射镜、棱镜，平板显示，安防监控等光学镀膜产品的开发和生产，为全球客户提供上等的产品和服务。

摘要

本论文聚焦于表面多孔结构高透减反射 AR 玻璃的研究与制备。通过对其光学原理的深入剖析，结合溶胶 - 凝胶法、阳极氧化法等制备技术，成功制备出具有优异减反射和高透光性能的 AR 玻璃。实验结果表明，该玻璃在可见光波段平均反射率低于 1.5%，透光率高达 98% 以上，显著优于传统玻璃，在光伏、显示等领域具有广阔的应用前景。研究成果为高透减反射 AR 玻璃的进一步发展和应用提供了理论与实践依据。

关键词

表面多孔结构；高透减反射；AR 玻璃；光学性能；制备技术

一、引言

在现代光学领域，玻璃作为重要的光学材料，其表面反射导致的光能损失问题一直备受关注。在光伏、显示、光学仪器等应用场景中，降低玻璃表面反射率、提高透光率能够有效提升设备性能和用户体验。表面多孔结构高透减反射 AR（Anti - Reflection）玻璃通过独特的微观结构设计，能够显著减少光的反射，增加光的透射，成为近年来光学材料研究的热点。本研究旨在探索表面多孔结构高透减反射 AR 玻璃的制备方法与性能优化，为其实际应用提供技术支持。

二、表面多孔结构高透减反射 AR 玻璃的原理

2.1 减反射原理

表面多孔结构高透减反射 AR 玻璃的减反射原理主要基于光子晶体效应和渐变折射率理论。从光子晶体效应角度来看，玻璃表面的多孔结构形成了周期性的亚波长结构，当光入射到该结构时，在孔与孔之间的介质界面处，光的传播方向和相位发生改变，部分反射光相互干涉抵消，从而减少反射。基于渐变折射率理论，多孔结构中的空气孔和玻璃基质构成了一个渐变的折射率分布。从玻璃表面到内部，折射率从接近空气的折射率（约为 1）逐渐过渡到玻璃的本体折射率（约为 1.5），这种渐变的折射率类似于在空气和玻璃之间构建了一个过渡层，使得光在进入玻璃时，减少因折射率突变引起的反射，引导光更高效地进入玻璃内部。

2.2 对光学性能的提升机制

表面多孔结构不仅能够减少反射，还能通过增加光在玻璃内部的传播路径，促进光的散射和吸收，进一步提升光学性能。在光伏领域，更多的光进入玻璃后被光伏电池吸收，从而提高光电转换效率；在显示领域，低反射率减少了环境光的反射干扰，提高了屏幕的对比度和清晰度，为用户带来更好的视觉体验。此外，多孔结构还能在一定程度上减轻玻璃的重量，提高其力学性能和化学稳定性。

三、表面多孔结构高透减反射 AR 玻璃的制备方法

3.1 溶胶 - 凝胶法

溶胶 - 凝胶法是制备表面多孔结构 AR 玻璃的常用方法之一。该方法以金属醇盐或无机盐为前驱体，在有机溶剂中通过水解和缩聚反应形成溶胶，随后溶胶经陈化、干燥等过程转变为凝胶，*后通过热处理得到具有多孔结构的玻璃膜层。以制备 SiO₂基 AR 玻璃为例，通常以正硅酸乙酯（TEOS）为前驱体，在酸性或碱性催化剂的作用下，TEOS 发生水解反应生成硅酸，硅酸进一步发生缩聚反应形成具有三维网络结构的溶胶。将溶胶涂覆在玻璃基底上，经过干燥和热处理，去除溶剂和残留的有机物，形成多孔的 SiO₂膜层。通过控制溶胶的浓度、反应条件和热处理工艺，可以调节膜层的孔隙率、孔径大小和折射率，从而实现对减反射性能的优化。

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上海卷柔新技术光电有限公司是一家专业研发生产光学仪器及其零配件的高科技企业，公司2005年成立在上海闵行零号湾创业园区，专业的光电镀膜公司，技术背景依托中国科学院，卷柔产品主要涉及光学仪器及其零配件的研发和加工；光学透镜、反射镜、棱镜，平板显示，安防监控等光学镀膜产品的开发和生产，为全球客户提供上等的产品和服务。

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